本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種隨機(jī)接入方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著移動運(yùn)營商提供的移動業(yè)務(wù)范圍及移動無線網(wǎng)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，以及泛在網(wǎng)絡(luò)的推行，機(jī)器類通信(machinetypecommunication，mtc)得以迅速發(fā)展。預(yù)計(jì)2020年聯(lián)網(wǎng)移動終端用戶數(shù)將增至約500億，而很大一部分增加是由于大量mtc設(shè)備的引入。機(jī)器類通信擁有廣泛的潛在應(yīng)用場景，也是物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市的支撐。機(jī)器類通信的應(yīng)用場景涉及各個行業(yè)，由于其廣泛的業(yè)務(wù)類型及其巨大的市場需求，機(jī)器類通信在未來將成為移動通信業(yè)務(wù)的重要組成部分。

相比人與人之間的通信，機(jī)器類通信具有更廣的應(yīng)用范圍，具有業(yè)務(wù)模式多樣、終端數(shù)量巨大、小數(shù)據(jù)包、上行利用度高、受時間控制等典型特征。這使得影響機(jī)器類通信接入性能的因素與人與人之間通信不同。機(jī)器類通信采用原有的專為人與人之間通信設(shè)計(jì)的lte(longtermevolution，長期演進(jìn))隨機(jī)接入過程進(jìn)行接入時，由于機(jī)器類通信的一個顯著特性就是巨量用戶，因此機(jī)器類通信設(shè)備同時進(jìn)行隨機(jī)接入時現(xiàn)有資源不能滿足其接入需求，將產(chǎn)生以下幾方面的問題：

(一)prach(physicalrandomaccesschannel，物理隨機(jī)接入信道)資源受限。

以fdd(frequencydivisiondual，頻分雙工)模式為例，考慮接入資源最大時的情形，即在prach的密度配置為每幀10個(prach容量最多的情況)，且有54個前導(dǎo)序列preamble用于mtc設(shè)備基于競爭的接入(其它的10個preamble序列用于非競爭接入)時，每秒一共可提供的接入機(jī)會 數(shù)是54000。根據(jù)接入碰撞概率計(jì)算公式pc＝1-e^-γ/l，其中，pc是接入碰撞概率，γ是隨機(jī)接入強(qiáng)度，l是隨機(jī)接入機(jī)會總數(shù)(每秒)，可以計(jì)算出當(dāng)碰撞概率限定在1％時，每秒的接入強(qiáng)度只有542個用戶。考慮用戶密度僅為3萬用戶每小區(qū)時，按3gpp的mtc業(yè)務(wù)模型2(10秒內(nèi)beta分布)，那么一秒內(nèi)需接入的用戶超過6000個?？梢?，機(jī)器類通信對prach資源的需求得不到滿足。

但是，如果mtc終端使用非競爭的隨機(jī)接入方式，同樣有54個preamble用來mtc設(shè)備基于非競爭接入使用。那么每個子幀都有54個不同的preamble序列，可以分給54個不同的用戶接入使用，且不會發(fā)生碰撞。如果同一個preamble序列需10ms釋放掉，那么一個preamble每秒可以供100個不同的用戶使用，總共54個preamble可以分給5400用戶進(jìn)行非競爭接入時使用，且每個用戶使用的preamble序列號及prach信道資源是由基站指示的，不會發(fā)生碰撞現(xiàn)象。因此，非競爭接入的容量要比基于競爭的隨機(jī)接入的容量大很多。

(二)pdcch(physicaldownlinkcontrolchannel，物理下行控制信道)資源受限。

lte協(xié)議基于競爭的隨機(jī)接入過程中，發(fā)送msg2及msg4都需要pdcch資源，而在非競爭的隨機(jī)接入過程中，msg1和msg3也都需要pdcch資源。當(dāng)用戶數(shù)大時，pdcch資源受限。

巨量機(jī)器類通信設(shè)備同時發(fā)起隨機(jī)接入時，lte隨機(jī)接入資源受限，這將導(dǎo)致大量前導(dǎo)序列發(fā)生碰撞，碰撞概率高，而接入成功率低，并且成功接入用戶的接入時延大。為此，迫切需要提出一個有效的隨機(jī)接入機(jī)制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隨機(jī)接入方法和裝置，能夠優(yōu)化機(jī)器類通信的隨機(jī)接入性能，降低碰撞概率，提高接入成功率。

本發(fā)明提供了一種隨機(jī)接入方法，應(yīng)用于機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備，該方法包括：

接入小區(qū)后，與基站商定隨機(jī)接入時間；

根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

可選地，所述與基站商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意一種：

a)向基站上報(bào)通信周期；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的通信周期確定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)向基站上報(bào)下一次通信時間；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的下一次通信時間確定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻。

可選地，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

可選地，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

可選地，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

本發(fā)明提供了一種隨機(jī)接入方法，應(yīng)用于基站，該方法包括：

在機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備接入小區(qū)后，與所述mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間；

根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

可選地，所述與mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意一種：

a)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的通信周期；根據(jù)接收到的通信周期確定所述mtc用戶設(shè)備的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的下一次通信時間；根據(jù)接收到的下一次通信時間確定所述mtc用戶設(shè)備的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻。

可選地，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

可選地，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

可選地，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

本發(fā)明提供了一種隨機(jī)接入裝置，應(yīng)用于機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備，包括：

協(xié)商模塊，用于接入小區(qū)后，與基站商定隨機(jī)接入時間；

隨機(jī)接入模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨 機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

可選地，協(xié)商模塊，用于與基站商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意一種：

a)向基站上報(bào)通信周期；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的通信周期確定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)向基站上報(bào)下一次通信時間；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的下一次通信時間確定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻。

可選地，隨機(jī)接入模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

可選地，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

可選地，隨機(jī)接入模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

本發(fā)明公開了一種隨機(jī)接入裝置，應(yīng)用于基站，包括：

協(xié)商模塊，用于在機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備接入小區(qū)后，與所述mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間；

資源分配模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

可選地，協(xié)商模塊，用于與mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間，包括以 下方式的任意一種：

a)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的通信周期；根據(jù)接收到的通信周期確定所述mtc用戶設(shè)備的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的下一次通信時間；根據(jù)接收到的下一次通信時間確定所述mtc用戶設(shè)備的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻。

可選地，資源分配模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

可選地，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

可選地，資源分配模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種隨機(jī)接入方法和裝置，利用機(jī)器類通信業(yè)務(wù)的周期性特點(diǎn)，在mtc用戶設(shè)備接入小區(qū)后，mtc用戶設(shè)備與基站商定隨機(jī)接入時間，基站根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，mtc用戶設(shè)備根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。由于每個mtc用戶設(shè)備都在指定的隨機(jī)接入資源上發(fā)送請求，避免碰撞發(fā)生，減少了因碰撞而引起的資源浪費(fèi)， 提高了前導(dǎo)序列的利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種隨機(jī)接入的方法(mtc用戶設(shè)備)流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種隨機(jī)接入的方法(基站)流程圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種隨機(jī)接入的裝置(mtc用戶設(shè)備)流程圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種隨機(jī)接入的裝置(基站)流程圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于lte的機(jī)器類通信隨機(jī)接入優(yōu)化方法流程圖。

圖6為lte基于競爭的隨機(jī)接入示意圖。

圖7為lte基于非競爭的隨機(jī)接入示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

巨量機(jī)器類通信設(shè)備隨機(jī)接入碰撞概率大及接入成功率低的主要原因是lte的隨機(jī)接入資源受限，如prach資源、pdcch資源受限，使得機(jī)器類通信在原有l(wèi)te接入機(jī)制下，接入性能不能滿足實(shí)際需求。

通過研究發(fā)現(xiàn)，非競爭接入的容量要比基于競爭的隨機(jī)接入的容量大很多，因此，mtc終端應(yīng)根據(jù)其通信要求，盡可能多的使用非競爭的隨機(jī)接入方式，以簡化接入流程，提高接入容量，減小因碰撞過高導(dǎo)致的接入失敗的現(xiàn)象。

另一方面，機(jī)器類通信業(yè)務(wù)具有周期性和上行占優(yōu)、時間受控等特點(diǎn)，利用其通信時間的周期性，采用新的隨機(jī)接入機(jī)制，可以優(yōu)化基于lte的 機(jī)器類通信的接入性能。機(jī)器類通信設(shè)備(mtc設(shè)備)在第一次與基站通信時，采用基于競爭的接入機(jī)制，并且基站記錄下有關(guān)mtc設(shè)備的數(shù)據(jù)(例如mtc設(shè)備的通信周期)，當(dāng)mtc設(shè)備處于rrc連接狀態(tài)時基站與mtc設(shè)備約定時刻同時啟動定時器，以便下次對mtc設(shè)備定期發(fā)起非競爭的隨機(jī)接入。這將有效改善業(yè)務(wù)具有周期性的機(jī)器類通信的接入性能，降低碰撞概率，提高接入成功率。

因此，通過合理利用機(jī)器類通信業(yè)務(wù)的周期性，聯(lián)合使用基于競爭和非競爭的隨機(jī)接入，在mtc設(shè)備首次接入小區(qū)時，設(shè)置上報(bào)周期，此后的接入均為周期性非競爭隨機(jī)接入，由于每個mtc設(shè)備都在指定的隨機(jī)接入資源上發(fā)送請求，避免碰撞發(fā)生，減少了因碰撞而引起的資源浪費(fèi)，提高了前導(dǎo)序列的利用率。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨機(jī)接入方法，應(yīng)用于機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備，該方法包括：

s101，接入小區(qū)后，與基站商定隨機(jī)接入時間；

s102，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入；

其中，所述基站包括：演進(jìn)的基站(evolvednodeb，enb)；

其中，所述與基站商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意一種：

a)向基站上報(bào)通信周期；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的通信周期確定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)向基站上報(bào)下一次通信時間；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的下一次通信時間確定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的 隨機(jī)接入時刻

其中，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

其中，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

其中，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入

其中，基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源為本設(shè)備專用的隨機(jī)接入資源，或者本設(shè)備與其他mtc用戶設(shè)備共享的隨機(jī)接入資源。

其中，隨機(jī)接入小區(qū)，包括：在首次接入小區(qū)時采用基于競爭的隨機(jī)接入方式進(jìn)行隨機(jī)接入。

其中，每一次接入小區(qū)后，還包括：

向基站發(fā)送數(shù)據(jù)；

在完成與基站的通信后，轉(zhuǎn)入無線資源控制空閑rrc_idle狀態(tài)；

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨機(jī)接入方法，應(yīng)用于基站，該方法包括：

s201，在機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備接入小區(qū)后，與所述mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間；

s202，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

其中，所述基站包括：演進(jìn)的基站(evolvednodeb，enb)；

其中，所述與mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意 一種：

a)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的通信周期；根據(jù)接收到的通信周期確定所述mtc用戶設(shè)備的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的下一次通信時間；根據(jù)接收到的下一次通信時間確定所述mtc用戶設(shè)備的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

其中，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

其中，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

其中，根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源；

其中，基站為mtc用戶設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源為所述mtc用戶設(shè)備專用的隨機(jī)接入資源，或者所述mtc用戶設(shè)備與其他mtc用戶設(shè)備共享的隨機(jī)接入資源。

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種隨機(jī)接入裝置，應(yīng)用于機(jī)器類 通信mtc用戶設(shè)備，包括：

協(xié)商模塊301，用于接入小區(qū)后，與基站商定隨機(jī)接入時間；

隨機(jī)接入模塊302，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

其中，協(xié)商模塊301，用于與基站商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意一種：

a)向基站上報(bào)通信周期；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的通信周期確定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)向基站上報(bào)下一次通信時間；接收基站返回的配置信息，所述配置信息中包括基站根據(jù)上報(bào)的下一次通信時間確定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)接收基站的配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻。

其中，隨機(jī)接入模塊302，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。

其中，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

其中，隨機(jī)接入模塊302，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時在基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源上進(jìn)行隨機(jī)接入。。

其中，基站為本設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源為本設(shè)備專用的隨機(jī)接入資源，或者本設(shè)備與其他mtc用戶設(shè)備共享的隨機(jī)接入資源。

如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種隨機(jī)接入裝置，應(yīng)用于基站，包括：

協(xié)商模塊401，用于在機(jī)器類通信mtc用戶設(shè)備接入小區(qū)后，與所述mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間；

資源分配模塊402，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

其中，協(xié)商模塊401，用于與mtc用戶設(shè)備商定隨機(jī)接入時間，包括以下方式的任意一種：

a)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的通信周期；根據(jù)接收到的通信周期確定所述mtc用戶設(shè)備的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

b)接收所述mtc用戶設(shè)備上報(bào)的下一次通信時間；根據(jù)接收到的下一次通信時間確定所述mtc用戶設(shè)備的下一次通信的隨機(jī)接入時刻；向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括下一次通信的隨機(jī)接入時刻；

c)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻；

d)向所述mtc用戶設(shè)備返回配置信息，所述配置信息中包括基站設(shè)置的下一次通信的隨機(jī)接入時刻。

其中，資源分配模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的隨機(jī)接入周期和起始隨機(jī)接入時刻，周期性為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源。

其中，所述隨機(jī)接入周期是可變的。

其中，資源分配模塊，用于根據(jù)商定的隨機(jī)接入時間為所述mtc用戶設(shè)備分配隨機(jī)接入資源，包括：

根據(jù)商定的下一次通信的隨機(jī)接入時刻定時為所述mtc用戶設(shè)備分配 隨機(jī)接入資源；

其中，基站為mtc用戶設(shè)備分配的隨機(jī)接入資源為所述mtc用戶設(shè)備專用的隨機(jī)接入資源，或者所述mtc用戶設(shè)備與其他mtc用戶設(shè)備共享的隨機(jī)接入資源。

示例一

如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于lte的機(jī)器類通信隨機(jī)接入優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟s501：機(jī)器類通信設(shè)備首次接入小區(qū)，首次接入采用lte基于競爭的隨機(jī)接入，如圖6所示，可以分為以下四個步驟：

a)mtc設(shè)備發(fā)送前導(dǎo)序列；

b)基站收到mtc設(shè)備發(fā)送的前導(dǎo)序列后，向mtc設(shè)備發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)rar(randomaccessresponse)；

c)mtc設(shè)備收到rar后向基站發(fā)送消息三msg3；

d)基站收到msg3后向mtc設(shè)備發(fā)送沖突解決信息；

步驟s502：mtc設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；

步驟s503：設(shè)置通信周期，可以包括以下步驟：

情況一：由mtc設(shè)備上報(bào)通信周期：

a)mtc設(shè)備將通信周期上報(bào)給基站；

b)基站接收并存儲該mtc設(shè)備上報(bào)的通信周期，根據(jù)通信周期設(shè)置通信周期計(jì)時器起始時刻，并將通信周期和通信周期計(jì)時器起始時刻信息反饋給mtc設(shè)備；

情況二：基站直接為mtc設(shè)備配置通信周期和通信周期計(jì)時器起始時刻，并將該通信周期和通信周期計(jì)時器起始時刻信息發(fā)送給mtc設(shè)備。

步驟s504：基站和處于無線資源控制連接rrc_connected狀態(tài)下的mtc設(shè)備在約定時刻(通信周期計(jì)時器起始時刻)同時啟動通信周期計(jì)時器

步驟s505：mtc設(shè)備轉(zhuǎn)入無線資源控制空閑rrc_idle狀態(tài)，以節(jié)約電量；

步驟s506：判斷通信周期計(jì)時器是否到時？是則執(zhí)行步驟s507，否則返回步驟s506；

步驟s507：mtc設(shè)備和基站重新啟動通信周期計(jì)時器；

步驟s508：基站配置mtc設(shè)備的隨機(jī)接入資源，mtc設(shè)備在分配的資源上發(fā)起隨機(jī)接入，如圖7所示，可以分為以下三個步驟：

a)通信周期計(jì)時器到時，基站向mtc設(shè)備發(fā)送指示隨機(jī)接入資源的信息，同時mtc設(shè)備開始偵聽pdcch；

基站可通過尋呼消息、rrc(radioresourcecontrol，無線資源控制)信令或者pdcch命令類似半靜態(tài)調(diào)度方式給mtc設(shè)備分配專用的隨機(jī)接入資源，包括前導(dǎo)序列號和prach時頻資源。

基站為mtc設(shè)備配置的隨機(jī)接入資源可以為一個或多個；當(dāng)基站為mtc設(shè)備配置的隨機(jī)接入資源為一個時，mtc設(shè)備可以專享所述隨機(jī)接入資源，或者與別的mtc設(shè)備共享所述隨機(jī)接入資源；當(dāng)基站為mtc設(shè)備配置的隨機(jī)接入資源為多個時，mtc設(shè)備可以與別的mtc設(shè)備共享所述隨機(jī)接入資源；

該類prach資源和序列的具體設(shè)計(jì)，也可特殊考慮，提高碼分復(fù)用(cdm，codedivisionmultiplex)用戶數(shù)量、減少預(yù)留資源開銷。

采用尋呼消息分配專用的隨機(jī)接入資源尤其適用于移動范圍在相鄰幾個小區(qū)內(nèi)的mtc設(shè)備，而位置固定的mtc設(shè)備更適合用rrc信令、pdcch命令指示接入資源。

b)mtc設(shè)備在指定的資源上發(fā)送隨機(jī)接入請求(前導(dǎo)序列)；

c)基站成功接收到mtc設(shè)備的接入請求后發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)；

步驟s509：mtc設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)入無線資源控制空閑rrc_idle狀態(tài)，返回步驟s506；

其中，通信周期是可變的；在需要改變通信周期時，可以執(zhí)行步驟s503至步驟s509；

示例二

下面以mtc智能抄表業(yè)務(wù)為例對本發(fā)明方法進(jìn)行說明。

mtc智能抄表業(yè)務(wù)可按下表(表1)所示抄表頻次進(jìn)行周期性上報(bào)。

表1

以mtc智能電表為例進(jìn)行分析：

步驟601：mtc智能電表設(shè)備首次接入小區(qū)，采用基于競爭的隨機(jī)接入過程接入；

步驟602：mtc智能電表設(shè)備向基站發(fā)送數(shù)據(jù)，上報(bào)用電量；

步驟603：設(shè)置通信周期；

a)mtc智能電表設(shè)備告知基站mtc智能電表設(shè)備的通信周期；

其中，mtc智能電表設(shè)備的通信周期為1小時，也即，mtc智能電表設(shè)備每小時都上報(bào)用電量；

b)基站接收并保存接收到的mtc智能電表上報(bào)的通信周期，根據(jù)通信周期設(shè)置通信周期計(jì)時器起始時刻，并將通信周期和通信周期計(jì)時器起始時刻信息反饋給mtc設(shè)備；

步驟604，基站和處于無線資源控制連接rrc_connected狀態(tài)下的mtc設(shè)備在約定時刻(通信周期計(jì)時器起始時刻)同時啟動通信周期計(jì)時器，定時時間設(shè)為1小時。

步驟605：mtc智能電表設(shè)備轉(zhuǎn)入無線資源控制空閑rrc_idle狀態(tài)，以節(jié)約電量；

步驟606：判斷通信周期計(jì)時器是否到時？是則執(zhí)行步驟607，否則返回步驟606；

步驟607：mtc智能電表和基站重新啟動通信周期計(jì)時器；

步驟608：mtc智能電表設(shè)備進(jìn)行非競爭隨機(jī)接入過程：

a)通信周期計(jì)時器到時，基站向mtc智能電表設(shè)備發(fā)送指示隨機(jī)接入資源的信息；

基站可通過尋呼消息、rrc信令或者pdcch命令給mtc設(shè)備分配專用的非競爭隨機(jī)接入資源，包括前導(dǎo)序列號和prach資源。

mtc智能電表設(shè)備從ra-preambleindex獲取指定的前導(dǎo)序列(preamble)索引，并從ra-prach-maskindex獲取指定的prach資源。

b)mtc智能電表設(shè)備在指定的資源上發(fā)送隨機(jī)接入請求(利用基站分配的前導(dǎo)序列)；

c)基站成功接收到mtc設(shè)備的隨機(jī)接入請求后發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)；

步驟609：mtc設(shè)備發(fā)送新的抄表數(shù)據(jù)，上報(bào)用電量；隨后mtc設(shè)備轉(zhuǎn)入rrc_idle狀態(tài)，返回步驟606。

在本實(shí)例中，根據(jù)mtc智能抄表設(shè)備的上報(bào)頻次選擇合適的通信周期，并進(jìn)行基于競爭與非競爭的接入，通過通信周期計(jì)時器有效地聯(lián)合使用，能夠降低碰撞概率，保證mtc智能抄表業(yè)務(wù)的可靠接入。

上述實(shí)施例提供的一種隨機(jī)接入方法和裝置，利用機(jī)器類通信業(yè)務(wù)的周期性特點(diǎn)，在mtc設(shè)備接入小區(qū)后，向演進(jìn)的基站(enb，evolvednodeb)上報(bào)周期，此后的接入為定時隨機(jī)接入，enb周期配置機(jī)器類通信用戶設(shè)備(mtcue，machinetypecommunicationuserequipment)的接入資源。定時接入的接入時刻可以由通信周期定時器控制，此定時器在mtc用戶設(shè)備 (處于rrc連接狀態(tài))與enb的約定時刻啟動。由于每個mtc用戶設(shè)備都在指定的隨機(jī)接入資源上發(fā)送請求，避免碰撞發(fā)生，減少了因碰撞而引起的資源浪費(fèi)，提高了前導(dǎo)序列的利用率。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等。可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。

需要說明的是，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。